盾构相关小知识(10):盾构掘进参数太好也是有问题的!
有一天到工区去值班时,发现盾构下穿危险源时掘进参数太好了!(如下图)
盾构(直径8600mm)穿越地层为全断面砂卵石含泥地层,稳定性相对比纯砂卵石地层好一些,盾构掘进出来的卵石粒径也不小。440环和443环(如上图)掘进参数如下:推力1850~1950吨,刀盘扭矩2200~2800knm,1#土舱压力1.2~1.5bar,推进速度50~70mm/min。这个掘进参数在砂卵石地层是无法达到的,但工区在盾构掘进中已经有几十环都是这个参数。常规砂卵石含泥地层在此埋深下盾构(直径8600mm)掘进参数为:推力2300~2800吨,刀盘扭矩4500~6000knm,1#土舱压力1.2~1.5bar,推进速度50~70mm/min。
盾构掘进参数太好,与常规参数推力、扭矩差别较大,是不是存在问题?经分析,主要原因可能是砂卵石含泥,闭气性好,泡沫溢出的气体不能渗入地层,土舱压力为气压,盾构司机掘进过程中出土较多,导致土舱内渣土量少,形成了保气压掘进模式。由于砂卵石含泥,有一定的成拱性,盾构掘进速度快,出渣量从方量与称重看无太大的异常。但是,如果遇到无成拱性的砂卵石地层,上方卵石落下,很容易造成大量的超方。
分析出原因后,马上要求工区采用保实土压掘进模式,将土舱内的气体放出,同时掘进过程中降低螺旋输送机转速,当推力和扭矩基本达到正常掘进参数值,掘进速度有很大的降低时才确认土舱内基本满舱,然后适当提高螺旋输送机转速,保证正常推进速度。按此实土压掘进模式施工后,经对比分析每环出渣量比掘进参数太好时的出渣量少2~3方。掘进参数太好时的掘进方法,由于是保气压掘进,开挖面3、9点位上方刀盘转动会将开挖面外侧的砂卵石搅松散,当开口通过时松散卵石会直接掉入上方空的土舱内,刀盘上方搅动过的松散砂卵石基本会全部掉入土舱,造成超挖。当采用实土压掘进,土舱内基本全部为渣土,刀盘前方和上方松散卵石只有经挤压才能进入土舱。因此,刀盘上方掉入的卵石量会大量减少,降低了超方量。
综上所述,盾构施工是个系统工程,出现异常情况要及时分析并提出处理措施。盾构掘进参数太好也是不正常的!!!